La nanotecnología es el estudio y la manipulación de materia en tamaños increíblemente pequeños, generalmente entre 1 y 100 nanómetros. Por ejemplo, una hoja de papel tiene unos 100.000 nanómetros de grosor. Con el avance de las investigaciones en ese campo de estudio se están desarrollando diferentes aplicaciones que pueden ser útiles en el control de las infecciones, como el COVID-19. En los Estados Unidos, científicos de la Universidad de Florida Central se basaron en la nanotecnología para desarrollar un nuevo agente limpiador que protege contra diferentes virus hasta por siete días.
Los investigadores han desarrollado un desinfectante a base de nanopartículas que puede eliminar de forma continua los virus presentes en una superficie durante un máximo de siete días. Consideran que el desarrollo podría ser una poderosa arma contra el COVID-19 y otros virus patógenos emergentes.
Los hallazgos, realizados por un equipo multidisciplinario de expertos en virus e ingeniería de la universidad y la líder de una empresa tecnológica de Orlando, se han publicado esta semana en ACS Nano, una revista de la Sociedad Estadounidense de Química.
Christina Drake, que fue fundadora de Kismet Technologies, se inspiró para desarrollar el desinfectante después de hacer un viaje a un comercio de alimentos durante los primeros días de la pandemia. Allí vio a un trabajador que rociaba con desinfectante el asa de una heladera y luego limpiaba con un spray inmediatamente.
“Al principio pensé en desarrollar un desinfectante de acción rápida -contó- pero hablamos con los consumidores, como médicos y dentistas, para averiguar lo que realmente querían de un desinfectante. Lo que más les importaba era algo duradero que siguiera desinfectando las zonas de mayor contacto, como los picaportes de las puertas y los pisos extensos, mucho después de su aplicación”.
Drake se asoció con Sudipta Seal, ingeniero de materiales y experto en nanociencia de la Universidad de Florida Central y con Griff Parks, virólogo de la Facultad de Medicina que también es decano asociado de investigación y director de la Facultad de Ciencias Biomédicas Burnett. Con la financiación de la Fundación Nacional de la Ciencia de los Estados Unidos, Kismet Tech y el Corredor Florida High Tech, los investigadores crearon un desinfectante diseñado con nanopartículas.
Su ingrediente activo es una nanoestructura de ingeniería llamada óxido de cerio, conocida por sus propiedades antioxidantes regenerativas. El óxido de cerio es un componente importante de los polvos utilizados para pulir vidrios y fósforos utilizados en pantallas y lámparas fluorescentes. En el caso del desarrollo de Florida, las nanopartículas de óxido de cerio están modificadas con pequeñas cantidades de plata para hacerlas más potentes contra los patógenos.
“Funciona tanto química como mecánicamente”, dice Seal, que lleva más de 20 años estudiando la nanotecnología. “Las nanopartículas emiten electrones que oxidan el virus, dejándolo inactivo. Mecánicamente, también se adhieren al virus y rompen la superficie, casi como si reventaran un globo”.
La mayoría de las toallitas o sprays desinfectantes desinfectan una superficie a los tres o seis minutos de su aplicación, pero no tienen efectos residuales. Esto significa que las superficies deben limpiarse repetidamente para mantenerse limpias de una serie de virus, como el COVID-19. La formulación de nanopartículas mantiene su capacidad de inactivar los microbios y sigue desinfectando una superficie hasta siete días después de una sola aplicación.
“El desinfectante ha demostrado una tremenda actividad antiviral contra siete virus diferentes”, afirma Parks, cuyo laboratorio se encargó de probar la formulación contra “un diccionario” de virus. “No sólo mostró propiedades antivirales frente al coronavirus y el rinovirus, sino que también se mostró eficaz contra una amplia gama de otros virus con estructuras y complejidades diferentes. Tenemos la esperanza de que, con esta sorprendente capacidad de eliminación, este desinfectante sea también una herramienta muy eficaz contra otros nuevos virus emergentes. ”
Los científicos confían en que la solución limpiadora tendrá una gran repercusión en los entornos sanitarios en particular, reduciendo la tasa de infecciones hospitalarias, como el Staphylococcus Aureus resistente a la meticilina (SARM), la Pseudomonas aeruginosa y el Clostridium difficile, que afectan a más de uno de cada 30 pacientes ingresados en los hospitales estadounidenses. A diferencia de muchos desinfectantes comerciales, la fórmula no contiene sustancias químicas nocivas, lo que indica que se podrá utilizar con seguridad en cualquier superficie. Las pruebas reglamentarias de irritación de la piel y los ojos, exigidas por la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU., no mostraron efectos perjudiciales.
“Muchos de los desinfectantes domésticos disponibles en la actualidad contienen sustancias químicas que pueden ser perjudiciales para el organismo en caso de exposición repetida”, afirmó Drake. “Nuestro producto basado en nanopartículas tendrá un alto grado de seguridad y desempeñará un papel importante en la reducción de la exposición química general de los seres humanos”.
Se necesita más investigación antes de que el producto pueda salir al mercado, por lo que la siguiente fase del estudio analizará el rendimiento del desinfectante fuera del laboratorio en aplicaciones del mundo real. En ese trabajo se estudiará cómo afecta al desinfectante factores externos como la temperatura o la luz solar. El equipo está en conversaciones con una red local de hospitales para probar el producto en sus instalaciones.
“También estamos explorando el desarrollo de una película semipermanente para ver si podemos recubrir y sellar el suelo de un hospital o los picaportes de las puertas, zonas en las que es necesario desinfectar cosas e incluso con un contacto agresivo y persistente”, dice Drake.
En la Argentina, en julio la Administración Nacional de Medicamentos, Alimentos y Tecnología Médica (ANMAT) aprobó el primer recubrimiento contra los microbios hecho a partir de la nanotecnología en la Argentina. El recubrimiento fue realizado por científicos que se preguntaban hace 10 años si los poros que tenían unos materiales en el laboratorio podían modular el crecimiento de bacterias.
“El recubrimiento que desarrollamos es una emulsión que se puede usar para prevenir infecciones por bacterias, hongos y virus, como la que causa la enfermedad COVID-19″, contó a Infobae el científico Galo Soler Illia, investigador del Conicet en química y nanotecnología, decano del Instituto de Nanosistemas de la Universidad Nacional de San Martín, docente de la Universidad de Buenos Aires y uno de los cofundadores de la empresa startup Hybridon.
Diez años atrás, el doctor Soler Illia junto con los científicos Paolo Catalano y Martín Bellino, de la Comisión Nacional de Energía Atómica, y Martín Desimone, de la Facultad de Farmacia y Bioquímica de la Universidad de Buenos Aires, empezaron a estudiar la pregunta sobre la porosidad de los materiales y su impacto en el crecimiento de las bacterias. Se enfocaron primero en desarrollar prótesis médicas, pero cambiaron la orientación de la investigación y se concentraron en recubrimientos para superficies para aportar un beneficio para la salud humana. Ganaron uno de los premios del concurso Innovar, organizado por el Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación en 2016.
Las infecciones hospitalarias, que son adquiridas por los pacientes internados, son un grave problema si no hay programas de control adecuados en las instituciones. La resistencia de los microbios a los antibióticos hace que muchos pacientes no respondan bien y se mueran. Durante los últimos meses, han sido motivo de atención por especialistas en infectología y microbiología por el aumento de casos de superbacterias en hospitales y del llamado “hongo negro” asociado a la infección por el coronavirus.
Los científicos tenían ya avanzado su recubrimiento para usar en superficies como azulejos o vidrios de los hospitales. Pero el dueño de la empresa Adox, Javier Viqueira, les hizo una objeción al escuchar sobre el desarrollo: ¿Por qué el recubrimiento antimicrobiano no se usaba también en superficies móviles como una bandeja, una cama o sillón? La objeción disparó más investigación para los científicos.
“De alguna manera la primera versión del recubrimiento era poco práctico porque sus aplicaciones eran limitadas. A partir del comentario del empresario, hicimos más investigación y desarrollamos nanoestructuras con poros que tienen antibiótico. Cuando el recubrimiento se aplica en forma de emulsión, la superficie del equipamiento dentro de quirófanos, baños, transportes, entre otros lugares, queda protegida: si entra en contacto con un germen, el recubrimiento lo desactiva. De esta manera, se evita la contaminación de la superficie por muchas horas”, explicó Soler Illia.
Los científicos hicieron un acuerdo con la empresa Adox, que comercializará el recubrimiento a partir de este mes. El recubrimiento contiene partículas nanoestructuradas adsorbidas con iones plata y cobre. Se puede aplicar como un spray en toda superficie de alto transito en la que se requiera un muy bajo nivel de contaminación microbiana, como los quirófanos, las terapias intensivas, los baños de lugares laborales, laboratorios, industria alimenticia, entre otros. Se puede remover fácilmente.
FUENTE: Infobae/Radio EME
